Verfahren zur Herstellung von Kunstharz-Pressstoffgegenständen mit verbesserten Gleiteigenschaften. Bei aufeinander gleitenden Konstruktions teilen werden bekanntlich kleine Reibungszah len angestrebt. Darüber hinaus ist es in der Technik vielfach erwünscht, dass die Reibung bei unterschiedlichen Verschmutzungsgraden der Gleitflächen in weiten Grenzen konstant bleibt.
Neben Metallen verschiedenster Legierun gen haben auch Kunstharz-Pressstoffe vielfäl tige Verwendung für derartige Gleitpaarun- gen gefunden. Mit Rücksicht auf die Lauf eigenschaften wird bei Kunstharz-Pressteilen im allgemeinen eine grosse Härte angestrebt, die durch Auswahl härtester Füllstoffe erzielt wird.
Es ist nun bekannt, dass beispielsweise bei Gleitmetallen auf der Zinn- und Bleibasis die guten Gleiteigenschaften durch die Bildung von Mischkristallen innerhalb der Legierung hervorgerufen werden. Auf diese Weise liegen harte und tragfähige Kristallite in einem wei cheren Grundmaterial eingebettet, so dass bei gleitender und reibender Beanspruchung das weichere Grundmaterial verhältnismässig schnell und leicht aus der Gleitfläche heraus geschliffen wird, während die härteren Kri- stallite zunehmend mehr zum Tragen kom men.
Durch diesen Effekt treten mikrosko pische Unebenheiten in der Gleitfläche auf, die zu einer starken Oberflächenvergrösserung führen, wodurch die Schmiermittelverteilung und die Schmiermittelreserven innerhalb der (xleitfläche entscheidend begünstigt werden. Ferner hat diese mikroskopische Oberflächen- zerklüftung eine störungsfreie Ablagerung des natürlichen Abriebes zur Folge, wobei der Ab rieb gleichzeitig mit Schmiermittel vermischt wird und somit bis zu einem bestimmten Grade selbst als Schmiermittel wirkt.
In einer gewissen Analogie zu dieser be kannten Erfahrung bei Gleitmetallkompositio- nen wurde nun gefunden, dass Gegenstände aus Kunstharz-Pressstoffen, die aus unter schiedlich harten Komponenten aufgebaut sind, besonders günstige Gleiteigenschaften ergeben, und zwar vor allem, wenn geringe Flächenbelastungen vorliegen.
Dementsprechend besteht das erfindungs gemässe Verfahren darin, dass man zur Her stellung der Presskörper Pressmassen verwen det, die unterschiedlich harte Füllstoffe ent halten.
Ferner hat sich gezeigt, dass eine starke Aufrauhung und Zerklüftung der einzelnen Körner des härteren Bestandteils von beson derem Vorteil hinsichtlich der Gleiteigen- schaften und hinsichtlich der Konstanz des Reibewertes bei unterschiedlichem Verschmut zungsgrad der Gleitbahn ist.
So weisen zum Beispiel ausgehärtete und nachträglich gemah lene Pressstoffabfälle genau so wie zum Bei spiel Flugasche, Flugkoks oder gemahlener Zechenko'ks, die u. a. als der härtere Füllstoff anteil Verwendung finden können, ein beson ders günstiges Verhältnis Oberfläche zu Vo lumen beim Einzelkorn auf.
Als weichere Füllstoffanteile, deren Härte zweckmässig um mindestens zwei Einheiten gemäss der Mohsschen Härteskala niedriger liegt, können u. a. beispielsweise in Frage kom men Kreide, Kaolin, Schiefermehl, Flussspat, Baryt oder Asbest.
Die nachfolgende Gegenüberstellung zeigt die Überlegenheit eines nach dem erfindungs gemässen Verfahren hergestellten Pressteils aus gleichen Teilen härtbarem Phenolharz und einem Füllstoffgemisch, das aus 22 1/o harten und 78 /o weichen Anteilen besteht, gegen über einem für Gleitzwecke bei geringer Flä chenbelastung üblichen Pressteil, das neben dem gleichen Phenolharz nur einen harten Füllstoff enthält.
Die angegebenen Reibungs zahlen sind ermittelt auf einer rotierenden Scheibe aus dem zu untersuchenden Pressstoff, auf der eine Gegenprobe aus dem gleichen Material unter gleicher Belastung in konstan tem Abstand von der Scheibenmitte aufgelegt ist. Die Reibungskraft wird mittels einer rei bungsfrei eingespannten und geeichten Blatt feder, an der die Gegenprobe eingehängt wird, gemessen. Als Verschmutzungsmittel wurde hier ein hochkonsistentes Mineralölfett ge wählt, das infolge seiner hohen Viskosität und Adhäsion bei der geringen Flächenpressung, die etwa 30 g/cm2 betrug, nicht mehr als Schmiermittel anzusehen ist, sondern abbrem send wirkt.
EMI0002.0014
<I>Gegenüberstellung</I>
<tb> Reibwerte <SEP> in <SEP> Abhängigkeit <SEP> von <SEP> der <SEP> Verschmutzung
<tb> Verschmutzungs- <SEP> (Mineralfett) <SEP> bei:
<tb> grad <SEP> in <SEP> mg/cm= <SEP> üblichem <SEP> Pressteil <SEP> erfindungsgemäss
<tb> Gleitfläche <SEP> mit <SEP> harten <SEP> Füllstoffen <SEP> hergestelltem <SEP> Pressteil
<tb> Reibwert <SEP> Bemerkungen <SEP> Reibwert <SEP> Bemerkungen
<tb> 0 <SEP> 0,14 <SEP> Ruhiger <SEP> und <SEP> vollkommenruhiger
<tb> störungsfreier <SEP> Lauf <SEP> 0,17 <SEP> und <SEP> störungsfreier
<tb> 0,2 <SEP> 0,10 <SEP> Ruhiger <SEP> und <SEP> Lauf
<tb> störungsfreier <SEP> Lauf <SEP> 0,115 <SEP>
<tb> 0,4 <SEP> 0,11<B>...</B> <SEP> 0,13 <SEP> Lauf <SEP> unruhig <SEP> 0,10 <SEP>
<tb> 0,6 <SEP> 0,13...0,26 <SEP> Lauf <SEP> vollkommen
<tb> gestört <SEP> 0,10 <SEP>
<tb> 0,8 <SEP> 0,
17...0,6 <SEP> (unbrauchbar) <SEP> 0,09 <SEP>
<tb> 1,0 <SEP> - <SEP> Lauf <SEP> unmöglich <SEP> 0,08 <SEP>
Process for the production of synthetic resin molded articles with improved sliding properties. When construction parts slide on each other, it is well known that small Reibungszah len are sought. In addition, it is often desirable in technology that the friction remains constant within wide limits with different degrees of soiling of the sliding surfaces.
In addition to metals from a wide variety of alloys, synthetic resin molded materials have also been used in a variety of ways for such sliding couples. With regard to the running properties, a high degree of hardness is generally sought for synthetic resin pressed parts, which is achieved by selecting the hardest fillers.
It is now known that, in the case of sliding metals based on tin and lead, for example, the good sliding properties are brought about by the formation of mixed crystals within the alloy. In this way, hard and stable crystallites are embedded in a softer base material, so that with sliding and rubbing loads the softer base material is ground out of the sliding surface relatively quickly and easily, while the harder crystallites are increasingly used.
As a result of this effect, microscopic unevenness occurs in the sliding surface, which leads to a strong increase in the surface area, whereby the lubricant distribution and the lubricant reserves within the (xleitfläche are decisively favored. Furthermore, this microscopic surface fissure results in the uninterrupted deposition of natural abrasion, whereby the Ab rubbed is mixed with lubricant at the same time and thus acts as a lubricant itself to a certain extent.
In a certain analogy to this known experience with sliding metal compositions, it has now been found that objects made from synthetic resin molded materials, which are made up of components of different hardness, result in particularly favorable sliding properties, especially when there are low surface loads.
Accordingly, the method according to the invention consists in using molding compounds which contain fillers of different hardness to produce the pressed bodies.
Furthermore, it has been shown that a strong roughening and fissuring of the individual grains of the harder component is of particular advantage with regard to the sliding properties and with regard to the constancy of the coefficient of friction with different degrees of contamination of the slideway.
For example, hardened and subsequently ground pressed material waste just as, for example, fly ash, fly coke or ground Zechenko'ks, which u. a. as the harder filler content can be used, a particularly favorable surface-to-volume ratio for single grains.
As softer filler components, the hardness of which is advantageously lower by at least two units according to the Mohs hardness scale, u. a. for example, chalk, kaolin, slate flour, fluorspar, barite or asbestos can be used.
The following comparison shows the superiority of a pressed part produced according to the process according to the invention from equal parts of curable phenolic resin and a filler mixture, which consists of 22 1 / o hard and 78 / o soft parts, compared to a pressed part customary for sliding purposes with low surface loading, which in addition to the same phenolic resin contains only one hard filler.
The specified coefficients of friction are determined on a rotating disk made of the pressed material to be examined, on which a counter sample made of the same material is placed under the same load at a constant distance from the center of the disk. The frictional force is measured by means of a frictionlessly clamped and calibrated leaf spring on which the counter sample is attached. A high-consistency mineral oil grease was chosen as the soiling agent, which, due to its high viscosity and adhesion at the low surface pressure, which was around 30 g / cm2, is no longer to be regarded as a lubricant, but has a braking effect.
EMI0002.0014
<I> Comparison </I>
<tb> Coefficients of friction <SEP> in <SEP> Dependency <SEP> on <SEP> the <SEP> contamination
<tb> Contamination <SEP> (mineral grease) <SEP> for:
<tb> degree <SEP> in <SEP> mg / cm = <SEP> usual <SEP> pressed part <SEP> according to the invention
<tb> sliding surface <SEP> with <SEP> hard <SEP> fillers <SEP> manufactured <SEP> pressed part
<tb> coefficient of friction <SEP> comments <SEP> coefficient of friction <SEP> comments
<tb> 0 <SEP> 0.14 <SEP> Quieter <SEP> and <SEP> completely quiet
<tb> trouble-free <SEP> run <SEP> 0.17 <SEP> and <SEP> trouble-free
<tb> 0.2 <SEP> 0.10 <SEP> Quiet <SEP> and <SEP> run
<tb> Trouble-free <SEP> run <SEP> 0.115 <SEP>
<tb> 0.4 <SEP> 0.11 <B> ... </B> <SEP> 0.13 <SEP> Run <SEP> restless <SEP> 0.10 <SEP>
<tb> 0.6 <SEP> 0.13 ... 0.26 <SEP> run <SEP> complete
<tb> disturbed <SEP> 0.10 <SEP>
<tb> 0.8 <SEP> 0,
17 ... 0.6 <SEP> (unusable) <SEP> 0.09 <SEP>
<tb> 1.0 <SEP> - <SEP> run <SEP> impossible <SEP> 0.08 <SEP>